천문학과 천체물리학 그리고 과학혁명

보통 천문학(astronomy)과 천체물리학(astrophysics)은 같은 뜻으로 쓰입니다.

 

 

천문학의 천체물리학이란?

엄밀한 사전에 따르면, 천문학은 "지구 대기권 밖에 있는 물체의 물리적, 화학적 성질을 연구하는 학문"이며, 천체물리학은 "천체와 천문 현상의 물리적, 운동학적 성질을 연구하는 천문학 분야"입니다. 한편, 천문학 서론인 "물리 우주"에서와 같이, "천체 물리학"은 우주, 천체, 천문 현상을 정성적으로 기술하는 분야를 가리키기도 하며, "천체 물리학"은 이러한 물체를 보다 물리적으로 이해하는 데 초점을 맞춘 분야를 가리키기도 합니다. 그러나 천체 물리학과 같이 전통 천문학에 가까운 분야가 있는 반면, 대부분의 현대 천문학 연구는 물리학과 관련된 주제를 다루기 때문에 실제로 천문학을 천체 물리학이라고 부를 수 있습니다. 여러 대학과 연구 기관에서는 주로 역사적인 이유나 구성원의 학위 때문에 천문학 또는 천체 물리학이라는 용어를 자주 사용합니다. 예를 들어, 천문학과가 역사적으로 물리학과에 부속되어 있었다면, 천체 물리학이라는 용어가 주로 사용됩니다. 저명한 천문학 저널로는 유럽 천문학 및 천체 물리학, 미국 천체 물리학 저널, 천문학 저널 등이 있습니다.

 

천문학의 과학혁명에 대한 이야기

 

17세기경 망원경이 발명되면서 천문학은 더욱 눈에 띄게 되었고, 20세기에 발전한 역학, 전자기학, 상대성 이론 등 현대 물리학의 성과는 천문학과 도움을 주고받으며 새로운 장을 열었습니다. 20세기에 이르러 인류는 우주 공간에서 우주를 관찰하고 탐험하기 위해 지구를 떠났습니다.
르네상스 시대에 코페르니쿠스는 태양중심설을 제안했는데, 이 이론은 갈릴레오와 케플러에 의해 더욱 확장되고 발전되었습니다. 천문학에 망원경을 처음으로 도입한 사람은 갈릴레오였습니다. 케플러는 마침내 태양의 초점을 따라 공전하는 정확한 태양계의 모형을 생각해냈지만, 행성들이 타원 궤도를 그리는 근본적인 이유는 알지 못했습니다.  이것은 마침내 뉴턴이 천체역학과 중력의 법칙을 발견함으로써 해결되었습니다. 뉴턴은 반사 망원경의 새로운 방식도 고안했습니다. 
망원경의 크기와 성능이 증가함에 따라 많은 천문학적 발견이 이루어졌습니다. 프랑스 천문학자 라카유는 별들의 포괄적인 목록을 만들었고, 허셜은 성운과 성단의 포괄적인 목록을 만들었으며, 1781년 최초의 새로운 행성 천왕성을 발견했습니다.[28] 1838년 베셀은 백조자리 61의 연주 시차를 측정하여 처음으로 별까지의 거리를 측정했습니다. 18세기와 19세기 동안 오일러, 클레로, 달랑베르는 삼체 문제를 해결하기 위해 많은 노력을 기울였으며, 이는 달과 태양의 위치를 더 정확하게 예측하는 것을 가능하게 했습니다. 라그랑주와 라플라스는 달과 행성의 섭동으로 인한 질량을 추정하기 위해 이 노력을 더욱 발전시켰습니다.
분광학과 사진술과 같은 새로운 기술의 발전은 천문학의 획기적인 발전을 가져왔습니다. 프라운호퍼는 1814년부터 15년까지 태양의 스펙트럼에서 약 600개의 암흑 띠를 발견했는데, 이는 1859년에 키르히호프가 발견한 다른 원소 때문입니다. 분광학을 다른 별들에 적용하여 별들은 온도, 질량, 크기가 다르다는 것을 제외하고는 태양과 같은 천체라는 것을 확인했습니다. 
20세기에는 하늘에서 보이는 은하수가 별들의 집합체인 우리 은하로 자리잡았고, 뒤이어 우리 은하 바깥쪽의 외은하들이 발견되어 우주가 팽창하게 되었습니다. 현대 천문학도 펄서, 퀘이사, 블레이저, 전파은하 등 특이한 천체들을 발견했는데, 이러한 관측은 중성자별과 블랙홀로 설명하는 이론을 발전시키는 데 중요한 역할을 했습니다. 우주 마이크로파 배경과 허블의 법칙, 우주의 원소 함량에 대한 관측이 뒷받침하는 빅뱅 이론의 등장으로 20세기에는 물리우주론이 큰 성공을 거두었습니다. 우주망원경의 발달로 기존에 관측되지 않았던 전자기파 영역을 통해 관측이 가능해졌습니다. 틀렸을 수도 있지만 빅뱅 이론을 말하기 전에 그 의미를 알아야 합니다.